Повышение энергоэффективности систем электроснабжения сталеплавильных производств обеспечением рациональных электрических режимов основных технологических агрегатов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Ищенко, Андрей Евгеньевич

• Ищенко, Андрей Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ищенко, Андрей Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1Л Обзор литературных источников.

1.2 Задачи исследования.

2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С АГРЕГАТАМИ «ПЕЧЬ-КОВШ».

2.1 Анализ электрической части агрегата «печь-ковш» с учетом зависимости сопротивления короткой сети от тока в ней.

2.2 Анализ электрической части агрегата «печь-ковш» без учета зависимости сопротивления короткой сети от тока в ней.

2.3 Исследование зависимости сопротивления слоя рафинировочного шлака от его физических и химических параметров.

2.4 Анализ тепловой работы агрегата «печь-ковш».

2.5 Анализ распределения реактивной мощности и высших гармоник в системе электроснабжения сталеплавильного производства.

3 ПОСТРОЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С АГРЕГАТАМИ «ПЕЧЬ-КОВШ».

3.1 Построение алгоритма работы регулятора мощности агрегата печь-ковш».

3.2/Анализ внедрения алгоритма управления регулятором мощности агрегата «печь-ковш».

3.3 Построение алгоритма управления фильтрокомпенсирующими устройствами.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО РЕЖИМА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С АГРЕГАТАМИ «ПЕЧЬ-КОВШ».

4.1 Анализ экономической эффективности рационального режима работы агрегатов «печь-ковш».

4.2 Оценка эффективности алгоритма управления фильтрокомпенсирующими устройствами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ищенко, Андрей Евгеньевич, 2013 год

1. Хайн М., Райле В., Абель М. Ковшевая металлургия «Сименс-ФАИ». Новые технологии и тенденции // Электрометаллургия. 2010. №3. С. 14-19.

2. Рубцов В.П., Дмитриев И.Ю., Минеев А.Р. Параметры дугового разряда и их влияние на эффективность работы электротехнологических установок // Электричество. 2000. №12. С. 9-12.

3. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: НТИ, 1955. 510 с.

4. Вагин Г.Я., Севостьянов A.A., Юртаев С.Н. Повышение качества электроэнергии и компенсация реактивной мощности на металлургических предприятиях с дуговыми печами // Электрика. 2009. №10. С. 7-11.

5. Бош В.И., Зацепин Е.П. Особенности систем электроснабжения сталеплавильных производств: монография. Липецк: ЛГТУ, 2006. 152 с.

6. Марков H.A. Электрические цепи и режимы дуговых электропечных установок. М.: «Энергия», 1975 -208 с.

7. Короткие сети и электрические параметры дуговых электропечей: справочник / под ред. Я.Б. Данциса, Г.М. Жилова. М.: «Металлургия», 1987. 320 с.

8. Минеев Р.В., Михеев А.П., Рыжнев Ю.Л. Повышение эффективности электроснабжения электропечей. М.: «Энергоатомиздат», 1986. 208 с.

9. Влияние дуговых электропечей на системы электроснабжения / под ред. М.Я. Смелянского, Р.В. Минеева. М.: «Энергия», 1975. 184 с.

10. Константинов Б.А., Жежеленко И.В., Липский A.M. Качество электрической энергии и электромагнитная совместимость электрооборудования предприятий // Электричество. 1977. №3. С. 3-7.

11. Железко Ю.С. Требования к отклонениям напряжения в точках присоединения потребителей к электрическим сетям общего назначения // Промышленная энергетика. 2001. №10. С. 52-57.

12. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: «Энергоатомиздат», 1984. 160 с.

13. Суднова В.В., Чикина Е.В. Оценка влияния электроприемников потребителя на качество электрической энергии в точке общего присоединения // Промышленная энергетика. 2003. №5. С. 26-30.

14. Вагин Г.Я., Севостьянов A.A. О необходимости приведения норм ГОСТ13109-97 к требованиям международных стандартов // Промышленная энергетика. 2004. №9. С. 4-9.

15. Данцис Я.Б., Жилов Г.М. Искусственная компенсация реактивной мощности электропечных агрегатов: учеб. пособие для вузов. М.: Металлургия, 1971. 80 с.

16. Бедин М., Романо М. Дуговая печь с питанием через насыщающийся реактор // Электрометаллургия. 2004. №4. С. 15-20.

17. Лозинский О.Ю., Паранчук Я.С. Система оптимального управления электрическим режимом дуговой печи // Электрометаллургия. 2007. №8. С. 23-31.

18. Экономия электроэнергии в дуговых сталеплавильных печах / Ю.Н. Тулу-евский, И.Ю. Зиннуров, А.Н. Попов, B.C. Галян. М.: Энергоатомиздат, 1987. 104 с.

19. Дюдкин Д.А., Гринберг С.Е. Некоторые аспекты технологии и конструкции агрегатов «ковш-печь» // Электрометаллургия. 2005. №8. С. 25-28.

20. Трейвас В.Г. Метод расчета рациональных электрических режимов дуговых сталеплавильных печей // Электричество. 1977. №10. С. 44-49.

21. Макаров А.Н., Свенчанский А.Д. Оптимальные тепловые режимы дуговых сталеплавильных печей. М.: Энергоатомиздат, 1992. 96 с.

22. Разработка энергосберегающих режимов плавки в электродуговых сталеплавильных печах ДСП-100 ЭСПЦ ОАО «HJIMK»: отчет о научн.-исслед. работе / А.Н. Шпиганович, К.Д. Захаров, Е.П. Зацепин, А.П. Скуратов, A.C. Ладанов. Липецк, 2001. 273 с.

23. Кручинин A.M. К вопросу проектирования электрического режима дуговой сталеплавильной печи на основе теплообменной модели дуги // Электрометаллургия. 2010. №7. с. 2-8.

24. Влияние изменение мощности трансформатора на эффективность работы дуговой печи / А.Н. Макаров, В.П. Рубцов, В.И. Пешехонов, Д.С. Панков // Электротехника. 1999. №2. С. 40-43.

25. Шевченко В.В., Менчик В.В. Проблемы повышения эффективности использования трансформаторов систем электроснабжения промышленных предприятий // Промышленная энергетика. 1987. №9. С. 27-30.

26. Вагин Г.Я. К вопросу об экономической целесообразности применения на промышленных предприятиях сверхмощных дуговых печей // Промышленная энергетика. 2009. №2. с. 31-34.

27. Морозов А.Н., Галян B.C. Эффективность работы высокомощных дуговых печей // Сталь. 1986. №4. С. 30-32.

28. Снитко Ю.П., Оржех И.М. Расчет энерготехнологического режима работы ДСП-100 И6 в период нагрева металла // Сталь. 1989. №8. С. 34-37.

29. Вагин Г. Я. Построение систем электроснабжения промышленных предприятий с учетом электромагнитной совместимости электроприемников // Промышленная энергетика. 2005. №2. с. 31-34.

30. Линчевский Б.В., Зайцев В.М., Маслов Д.Г. Сравнение показателей работы дуговой печи переменного и постоянного тока в ОАО «Тяжпрессмаш» // Электрометаллургия. 2008. №8. С. 20-22.

31. Полупроводниковые выпрямители / Е.И. Беркович, В.Н. Ковалев, Ф.И. Ковалев и др.: под ред. Ф.И. Ковалева и Г.П. Мостковой. М.: Энергия, 1978. 448 с.

32. Пономарев В.А., Шитов A.A., Черевань С.Н. Результаты внедрения тири-сторного компенсатора реактивной мощности в системах электроснабжения металлургических предприятий // Промышленная энергетика. 1987. №4. с. 51-54.

33. Гарков В.К., Вишневский JI.M. Оптимизация работы мощных электрометаллургических установок: учеб. пособие для вузов. М.: Металлургия, 1975. 336 с.

34. Иванова Е. В. Обеспечение электромагнитной совместимости в системах электроснабжения общего назначения мощных электротермических нагрузок // Промышленная энергетика. 2004. №11. С. 15-19.

35. Минеев А.Р., Жохов Б.Д. Малозатратные методы и структуры фильтро-симметрирования и компенсации реактивной мощности (на примере электрических печей) // Промышленная энергетика. 1996. №11. С. 28-32.

36. ГОСТ Р54149 2010. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2012. 20 с.

37. Свенчанский А. Д., Смелянский M .Я. Электрические промышленные печи. 4.2 Дуговые печи. М.: «Энергия», 1970. 264 с.

38. Миронов Ю.М. Влияние сопротивления вторичного токопровода на свойства дуговой сталеплавильной печи как приемника и преобразователя электроэнергии // Электрометаллургия. 2009. №5. С. 13-18.

39. Нечаев О.П. Оценка колебаний напряжения и определение мощности фликеркомпенсатора // Электротехника. 1990. №9. С. 71-73.

40. Гамазин С.И., Пупин В.М., Марков Ю.В. Обеспечение надежности электроснабжения и качества электроэнергии // Промышленная энергетика. 2006. №11. С. 31-34.

41. Зацепина В.И., Зацепин Е.П., Шпиганович A.A. Минимизация провалов напряжения при совместной работе группы дуговых сталеплавильных печей // Промышленная энергетика. 2009. №1. С. 24-29.

42. Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А., Зиннуров И.Ю. Устройство и работа сверхмощных дуговых сталеплавильных печей: учеб. пособие для вузов. М.: Металлургия, 1990, 176 с.

43. Рациональные способы интенсификации плавки в современных дуговыхсталеплавильных печах / Ю.А. Гудим, И.Ю. Зинуров, А.Д. Киселев, A.M. Шума/ков // Электрометаллургия. 2008. №3. С. 2-5.

44. Тулуевский Ю.Н., Нечаев Е.Я. Информационные проблемы интенсификации сталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1978. 192 с.

45. Боровинских С.В. В Россию приходит инновационный электросталеплавильный процесс // Электрометаллургия. 2007. №9. с. 13-17.

46. Волков А.Т., Новоселов H.A. Новый метод оценки высших гармоник в сетях с дуговыми сталеплавильными печами // Электричество. 2009. №3. С. 7-11.

47. МЭК 1000-2-4: 1994 Электромагнитная совместимость. Уровни ЭМС напромышленных объектах для низкочастотных помех проводимости / Офиц. сайтМЭК. URL: http://webstore.iec.ch. 6.08.2010. Загл. с экрана.

48. EN 50160:1994 Характеристики напряжения электричества, поставляемого системами распределения общего назначения / Офиц. сайт МЭК. URL: http://webstore.iec.ch. 6.08.2010. Загл. с экрана.

49. Соколов B.C. Проблемы мониторинга качества электрической энергии // Промышленная энергетика. 2004. №1. С. 8-12.

50. Липский A.M., Поляков Г.М. Эксплуатационный контроль показателей качества электроэнергии в сетях действующих предприятий: учеб. пособие длявузов. М.: МДНТП, 1983. 265 с.

51. Аполлонский С.М., Вилесов Ф.В., Воржев A.A. Электромагнитная совместимость систем электроснабжения // Электричество. 1991. №4. С. 19-23.

52. Егоров A.B. Электроплавильные печи черной металлургии. М.: Металлургия, 1985. 280 с.

53. Каблуковский А.Ф. Производство стали и ферросплавов. М.: ИКЦ «Академия», 2003. 512 с.

54. Данцис Я.Б., Жилов Г.М. Электрические характеристики для короткихная энергетика. 1979. №8. С. 9-13.

55. Можаев А.Н. Определение размахов колебаний реактивной мощности дуговых сталеплавильных печей // Промышленная энергетика. 1978. №3. С. 19-23.

56. Конюхова Е.А., Михайлин Н.И. Определение мощности конденсаторных батарей в сети промышленного предприятия // Промышленная энергетика. 1979. №6. С. 17-21.

57. Синев B.C., Кодацин А.Н. Выбор параметров компенсирующих установок по условию минимизации отклонений и колебаний напряжения // Промышленная энергетика. 1990. №11. С. 8-13.

58. Сурвилло И.К. Автоматическое регулирование мощности конденсаторных /батарей по параметрам нагрузки // Промышленная энергетика. 1983. №9. С. 4-8.

59. Копытов Ю.В., Железко Ю.С., Файнрит В.В. Требования по компенсации реактивной мощности потребителей электроэнергии // Промышленная энергетика. 1981. №11. С. 21-26.

60. A.c. СССР 325726. Короткая сеть наклоняющейся дуговой электропечи / Г.В. Михайлов, A.A. Дурнев, И.Е. Левитан.

61. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях /B.А. Веников, JI.A. Жуков, И.И. Карташев, Ю.П. Рыжов. М.: Энергия, 1975. 136 с.

62. Шевченко В.В., Хевсуриани И.М., Буре А.Б. Подавление высших гармоник в трехфазных сетях переменного тока // Промышленная энергетика. 1996. №9.C.19-23.

63. Смирнов С.С., Коверникова Л.И. Вклад потребителя в уровни напряжения высших гармоник в узлах электрической сети // Электричество. 1996. - №1. с. 29-33.

64. Кучеров Ю.Н. Анализ надежности электрических сетей при вероятностно-оптимальных условиях изменения параметров режима и структуры // Изв. СО АН СССР. сер. техн. наук. 1987. №7. С. 15-18.

65. Оптимизированный гибридный фильтр для силовых цепей переменного тока установок / В.В. Шевченко, Т. Куровски, И.Г. Буре, Г. Бенысек // Электричество. 2002. №7. С. 13-17.

66. Силовая электроника и качество электроэнергии / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, A.A. Кваснюк, Р.П. Гринберг // Электротехника. 2002. №2. С. 16-23.

67. Peng F.Z., Akagi Н., Nabae A. A new approach to harmonic compensation in power system // IEEE / IAS. 23-th Annu. Meet., Pittsburg, Oct 1988. C. 371-380.

68. Kawaguchi I., Ikeda H., Koga S. Suppression of harmonics resonance using active filter in cicloconverter system / IPEC'90, Int. Power Electronics Cond., Conf. Ree., Tokyo, 1990. C. 215-222.

69. Розанов Ю.К., Рябчицкий M.B., Кваснюк A.A. Современные методы регулирования качества электроэнергии средствами силовой электроники // Электротехника. 1999. №4. С. 28-32.

70. Применение гибридных фильтров для улучшения качества электроэнергии / Г.М. Мустафа, А.Ю. Кутейникова, Ю.К. Розанов, И.В. Иванов // Электричество. 1995. №10. С. 33-39.

71. Силовые электронные устройства для обеспечения качества электроэнергии / Ю.К. Розанов, Рябчицкий A.A., Кваснюк, Р.П. Гринберг // тез. докл. IV межд. конф. «Электротехника, электромеханика, электротехнологии»: Клязьма. 2000. С. 356-362.

72. Волкодаев А.Н., Елисеева Н.В., Токовой O.K. Использование амплитудвысших гармоник в напряжении дуги высокомощной дуговой печи для управления энерготехнологическим процессом // Сталь. 2000. №2. С. 24-27.

73. Результаты работы сверхмощной электропечи с эксцентрическим донным выпуском металла и компьютерной системой управления / Черметинформа-ция. №18817. per. №956919.: М., 15.10.89. 20 с. пер. ст. из журн. La Metallurgia Italiana, 1989, №1, С. 35-41.

74. Метод расчета энерготехнологического режима плавки высокомощных ДСП / Н.В. Евсеева, O.K. Токова, А.Н. Волкодаев, С.Н. Прокофьев // Сталь. 1998. №7 С. 26-30.

75. Никольский JI.E., Смоляренко В.Д., Кузнецов JI.H. Тепловая работа дуговых сталеплавильных печей. М.: Металлургия, 1981. 320 с.

76. Инструкция по эксплуатации агрегата «печь-ковш» Конверторного цеха №2( ОАО «НЛМК» ИЭ 05757665-007-207-2010 от 30.09.2010 г. Липецк: тип. ОАО «НЛМК», 2010. 43 с.

77. Шпиганович А.Н., Ищенко А.Е. Способ анализа эксплуатационных параметров электропечных агрегатов при недостатке эмпирических данных об их работе // Вестник ЛГТУ. Липецк: ЛГТУ, 2013. №1. С. 30-36.

78. Морозов А.Н. Современное производство стали в дуговых печах. М.: Металлургия, 1983. 272 с.

79. Шпиганович А.Н., Зацепин Е.П., Ищенко А.Е. Выбор оптимального электрического режима электропечных агрегатов путем уточненного определения интегральных параметров их работы // Вести высших учебных заведений Черноземья. Липецк: ЛГТУ, 2012. №3. С. 29-33.

80. Основы теории цепей / Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, A.B. Нетушил, C.B. Страхов. М.: Энергия, 1975. 752 с.

81. Анализ и расчёт интегральных схем. 4.1. Основы расчета интегральных схем и линейные схемы / под ред. Д. Линна, Ч. Мейера, Д. Гамельтона и др.. М.: Мир, 1969. 370 с.

82. Шпиганович А.Н., Зацепин Е.П., Ищенко А.Е. Инженерный способ определения электрического сопротивления шлака в дуговых электропечных агрегатах // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск: НГАВТ, 2012. №2. С. 279 -283.

83. Петров Г.А., Тумарев A.C. Теория сварочных процессов. М.: Высшая школа, 1977. 392 с.

84. Пирожников В.Е., Каблуковский А.Ф. Автоматизация контроля и управления электросталеплавильными установками. М.: Металлургия, 1974. 208 с.

85. Микулинский, A.C. Процессы рудной электротермии. М.: Металлургия, 1966. 280 с.

86. Платонов Г.Ф. Параметры и электрические режимы металлургических электродных печей. М.: Энергия, 1965. 152 с.

87. Окороков Н.В. Дуговые сталеплавильные печи М.: Металлургия, 1971.344 с.

88. Смоляренко В.Д., Кузнецов JI.H. Энергетический баланс дуговых сталеплавильных печей. М.: Энергия, 1973. 88 с.

89. Инструкция по эксплуатации главной понизительной подстанции №19 Центра электроснабжения ОАО «HJTMK» ИЭ 05757665-063-048-2010 от 19.11.2010 г. Липецк: тип. ОАО «НЛМК», 2010. 38 с.

90. Шпиганович А.Н., Ищенко А.Е. Особенности применения коэффициента интенсивности нагрева металла для обеспечения оптимального режима работы электропечных агрегатов // Успехи современного естествознания. 2013. №1. С. 137-141.

91. Тарифы на услуги по передаче электрической энергии / Офиц. сайт ОАО «МРСК Центра». URL: http://www.mrsk-l.ru. 20.09.2012. Загл. с экрана.